中國微生物菌種查詢網(wǎng) 藥物會在肝臟被各種酶分子分解變成代謝物隨后通過排泄途徑以糞便和尿液的形式排除，除此之外藥物還會在腸道細(xì)菌的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這是一條非常重要的途徑但是經(jīng)常被忽視。在一項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道菌群可能會選擇性的改變藥物的分解過程，這會引起一些病人發(fā)生藥物誘導(dǎo)的肝損傷，服用藥物以后產(chǎn)生意想不到的副作用。對該過程的發(fā)現(xiàn)和了解將有助于開發(fā)新的策略改善藥物治療效果減少藥物副作用。
在這項(xiàng)研究中，研究人員對一種叫做tacrine的阿爾茨海默病治療藥物進(jìn)行了研究，這種藥無可能引起肝臟損傷。“腸道微生物對藥物命運(yùn)的影響只在市場上的一小部分藥物中進(jìn)行過研究。目前還不太清楚腸道菌群對于不同病人服用同一種藥物產(chǎn)生的應(yīng)答差異到底有何貢獻(xiàn)。了解病人對藥物治療的應(yīng)答差異具有重要的臨床意義，也為藥物開發(fā)和病人病情管理提出了重要挑戰(zhàn)?！蔽恼伦髡逧ric Chan教授這樣說道。
研究人員發(fā)現(xiàn)受藥物誘導(dǎo)肝損傷影響的大鼠會經(jīng)歷一個(gè)叫做“增強(qiáng)型腸肝循環(huán)”的過程，意思就是膽汁中排泄的藥物代謝物會被腸道細(xì)菌重新變成藥物并被腸道再次吸收。研究人員發(fā)現(xiàn)在發(fā)生藥物誘導(dǎo)肝損傷的大鼠腸道中，與藥物重新轉(zhuǎn)變過程有關(guān)的某一種特定細(xì)菌會有更高的豐度。如果使這種細(xì)菌失去活性，肝臟的損傷就會減輕。
這項(xiàng)研究首次證實(shí)了肝腸微生物群體會對tacrine造成的肝臟損傷產(chǎn)生影響。雖然只對tacrine這一種藥物進(jìn)行了研究，這一發(fā)現(xiàn)也會對分析其他藥物的副作用有重要啟示。
含有omega-3不飽和脂肪酸和大量纖維以及促進(jìn)益生菌生長的健康飲食能夠改善腸道菌群多樣性，來自英國諾丁漢大學(xué)和倫敦國王學(xué)院的研究人員通過一項(xiàng)新研究得出這一結(jié)論。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports上。
他們對一個(gè)大型的中年和老年女性隊(duì)列進(jìn)行了腸道菌群檢測，包括菌群多樣性、益生菌豐度，還檢測了血清中omega-3不飽和脂肪酸的水平。他們發(fā)現(xiàn)飲食中omega-3不飽和脂肪酸攝入更多血清中水平更高的女性其腸道菌群的種類也更加多樣。而菌群的多樣性與許多健康狀況都有相關(guān)性，比如糖尿病、肥胖和炎癥性腸病。
文章作者Ana Valdes教授表示：“人類腸道得到了許多關(guān)注，并且科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道與許多種人類健康問題都有聯(lián)系。我們的消化系統(tǒng)中駐扎著幾萬億微生物，其中大多數(shù)都對我們有益，在消化、免疫系統(tǒng)甚至體重調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用?！?br />
“在關(guān)于Omega-3脂肪酸和腸道菌群組成的關(guān)系方面，我們這項(xiàng)研究是有記載的最大的研究。這一隊(duì)列中共有876名女性志愿者，我們曾經(jīng)借助該隊(duì)列研究人類基因?qū)w重和疾病相關(guān)腸道菌群的貢獻(xiàn)。通過調(diào)查問卷我們進(jìn)一步了解了他們飲食中Omega-3脂肪酸的攝入情況，發(fā)現(xiàn)這一數(shù)據(jù)與他們血清中Omega-3脂肪酸的水平都與腸道益生菌的多樣性和豐度有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。”
研究人員發(fā)現(xiàn)血清中高水平的omega-3脂肪酸還與腸道中一種叫做N-carbamylglutamate（NCG）的化合物水平升高有關(guān)。這種化合物能夠降低動物腸道中的氧化應(yīng)激水平，研究人員認(rèn)為omega-3發(fā)揮的一些好的作用可能與誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生了這種物質(zhì)有關(guān)。
之前一些研究曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)omega-3脂肪酸在減輕胰島素抵抗、高血壓、關(guān)節(jié)炎、血栓，降低一些癌癥風(fēng)險(xiǎn)，防止認(rèn)知下降方面有作用。這項(xiàng)新研究又增添了新證據(jù)表明omega-3脂肪酸還可以在多樣性和組成方面改善腸道菌群。
我們與居住在體內(nèi)數(shù)以萬億計(jì)的微生物菌群之間有一種奇妙的共生關(guān)系，彼此之間互相幫助，這些微生物菌群甚至?xí)f同一種語言，近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自洛克菲勒大學(xué)及西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一些特殊的共性，或能幫助科學(xué)家們對腸道菌群進(jìn)行改造來幫助開發(fā)治療人類多種疾病的新型療法。
研究人員Sean Brady表示，盡管在很多方面不同，但腸道菌群和人類細(xì)胞能夠根據(jù)配體分子以一種相同的化學(xué)語言來進(jìn)行溝通交流，基于此，研究人員開發(fā)了一種新方法來對腸道菌群進(jìn)行遺傳工程化操作使其產(chǎn)生特殊的分子，通過改變?nèi)祟悪C(jī)體的代謝來潛在地治療多種人類疾病，通過引入修飾后的腸道菌群就能夠幫助降低動物機(jī)體的血糖以及其它代謝改變。
分子模擬
研究人員開發(fā)的方法涉及配體的鎖鑰關(guān)系，配體能夠與人類細(xì)胞表面的細(xì)胞膜上的受體進(jìn)行結(jié)合來產(chǎn)生特殊的生物學(xué)效應(yīng)，在這種情況下，由細(xì)菌產(chǎn)生的特殊分子就能夠模擬人類的配體，同一系列名為GPCRs的受體分子進(jìn)行結(jié)合（GPCRs：G蛋白偶聯(lián)受體）。很多GPCRs與多種機(jī)體代謝疾病的發(fā)生直接相關(guān)，同時(shí)其也是很多藥物療法的常用靶點(diǎn)，通常GPCRs存在于胃腸道中，當(dāng)然胃腸道中也是腸道菌群的棲息地，研究者認(rèn)為，如果你想要和細(xì)菌對話，那么胃腸道就是絕佳的地方。
這項(xiàng)研究中，研究者Cohen及其同事對腸道菌群進(jìn)行工程化操作使其產(chǎn)生特殊配體N-酰胺，這種配體能夠同名為GPR119的特殊人類受體分子結(jié)合，GPR119主要參與人類機(jī)體中葡萄糖和食欲的調(diào)節(jié)，此前研究者也發(fā)現(xiàn)該受體能夠作為治療糖尿病和肥胖的特殊靶點(diǎn)分子。研究者表示，他們所開發(fā)的細(xì)菌配體幾乎同人類配體結(jié)構(gòu)完全相同。
操作系統(tǒng)
研究者表示，機(jī)體中所有細(xì)菌中的所有基因在某一個(gè)時(shí)刻都能夠被測序，在過去研究中，研究者Brady的實(shí)驗(yàn)室從土壤中“發(fā)掘”了很多微生物并試圖從這些微生物機(jī)體中尋找天然的治療制劑，而研究者Cohen則對人類糞便樣本開始進(jìn)行研究試圖尋找能夠進(jìn)行工程化操作的腸道菌群，研究者發(fā)現(xiàn)他們能夠?qū)@些特殊細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)并且將其置于大腸桿菌中促其生長，隨后就能夠看到大腸桿菌能夠工程化制造哪些細(xì)菌了。本文研究僅僅是研究者開始深入探究腸道菌群的第一步，后期他們將會通過更為深入的研究來擴(kuò)展與人類機(jī)體相互作用的腸道微生物菌群的理解。
最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一種保護(hù)機(jī)體抵抗自體免疫疾病，尤其是I型糖尿病的基因是通過改變腸道微生物的組成發(fā)揮功能的。小鼠水平的試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期如果體內(nèi)的腸道微生物組受到抗生素的破壞之后，該基因保護(hù)機(jī)體免受I型糖尿病的作用會受到明顯的影響。這一發(fā)現(xiàn)再次強(qiáng)調(diào)了嬰幼兒應(yīng)盡量避免接觸抗生素的重要性。
控制機(jī)體免疫系統(tǒng)的平衡是十分復(fù)雜的。達(dá)到這一目標(biāo)必須同時(shí)保持對外源病原體的敏感性以及對自體分子的耐受性。如果免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤地對自體發(fā)起攻擊，則會導(dǎo)致自體免疫疾病的發(fā)生。保證免疫系統(tǒng)的特異性的關(guān)鍵在于細(xì)胞表面的組織相容性復(fù)合體（MHC）。長期以來，科學(xué)家們已經(jīng)知道編碼這些蛋白質(zhì)的基因能夠阻止自體免疫疾病的發(fā)生，尤其是I型糖尿病。
然而，這些基因以及蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫系統(tǒng)的活性的內(nèi)在機(jī)制一直了解的不夠清楚。如今，來自哈佛大學(xué)的研究者們發(fā)現(xiàn)這些基因中至少有一種是通過調(diào)節(jié)腸道微生物的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮其保護(hù)功能的。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《PNAS》雜志上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，盡管擁有這一基因，但小鼠如果在出生之后的一段時(shí)間內(nèi)接受抗生素處理，使其腸道內(nèi)的微生物結(jié)構(gòu)受到破壞之后，仍然會產(chǎn)生嚴(yán)重的胰腺炎（I型糖尿病的前期癥狀）。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)證明腸道微生物是自體免疫疾病以及胰腺功能的重要催化劑。腸道微生物組結(jié)構(gòu)的破壞會導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生。這一發(fā)現(xiàn)為靶向腸道微生物的抗糖尿病免疫療法提供了新的思路。